Sesin bilimi: titreşim, perde ve tını
Bir teli çekmek, bir davula vurmak ve bir nota söylemek, hepsi tek bir şeye dayanır: bir şey titreşiyordur. Bu ders biraz bilim kullanarak notaların neden ince ya da kalın olduğunu, oktavın neden aynı nota gibi duyulduğunu, aynı notanın piyanoda ve gitarda neden farklı duyulduğunu ve akort yaparken duyduğunuz o “vav-vav” sesinin ne olduğunu anlatıyor.
Bu derste
Ses, titreşen bir şeydir
Her ses titreşen, yani çok hızlı bir şekilde ileri geri hareket eden bir şeyle başlar: bir gitar teli, bir davul derisi, bir flütün içindeki hava ya da boğazınızdaki ses telleri. Titreşim yanındaki havayı iter, o hava bir sonraki havayı iter ve küçük sıkışma ve genleşmelerden oluşan bir dalga, bir göldeki halkalar gibi dışarı doğru yayılır.
Dalga kulağınıza ulaştığında kulak zarınızı aynı biçimde titreştirir ve beyniniz bir ses duyar. 20 °C'deki havada dalga saniyede yaklaşık 343 metre yol alır; suda dört kattan daha hızlıdır. Uzayda onu taşıyacak hava yoktur, bu yüzden ses hiç yol alamaz.
Deneyin: parmaklarınızı boğazınızın önüne hafifçe koyun ve mırıldanın. Hissettiğiniz o vızıltı, sesinizi oluşturan titreşimdir.
Perde: saniyede kaç kez
Bir şeyin ne kadar hızlı titreştiği, sesinin ne kadar ince ya da kalın olacağını belirler. Saniyedeki titreşim sayısına frekans denir ve adını bilim insanı Heinrich Hertz'ten alan hertz (Hz) birimiyle ölçülür. Saniyede 440 titreşim, Nota adları dersinde tanıdığınız A4'tür; saniyede 110 titreşim ise iki oktav aşağıdaki A2'dir.
Daha hızlı daha ince, daha yavaş daha kalın demektir. Piyanonun en kalın tuşu A0, 27,5 Hz'dir; en ince tuşu C8 ise yaklaşık 4.186 Hz'dir. Genç bir kulak kabaca 20 ile 20.000 Hz arasını duyabilir; üst sınır genellikle yaşla birlikte düşer ve pek çok yetişkin yaklaşık 16.000 Hz'e kadar duyar.
- Saniyede 110, 220, 440 ve 880 titreşimde dört A, saf sinüs sesleri olarak.
Oktav iki kattır
Dört A'yı yeniden dinleyin. Her biri bir öncekinden tam iki kat hızlı titreşir. Nota adları dersindeki oktavın sırrı budur: aralarında bir oktav olan iki notanın frekansları 2'ye 1 oranındadır; bu yüzden o kadar iyi kaynaşırlar ki biri ince biri kalın, aynı nota gibi duyulurlar.
Başka basit oranlar da pürüzsüz duyulur. İki frekans 3'e 2 oranında olduğunda, örneğin 220 Hz ile 330 Hz, bir tam beşli duyarsınız. Kabaca söylersek oran ne kadar basitse iki dalga o kadar sık çakışır ve birlikte o kadar sakin duyulur.
- 220 Hz ve 440 Hz, önce tek tek, sonra birlikte.
- 220 Hz ve 330 Hz, önce tek tek, sonra birlikte.
Neden A = 440
Birlikte çalabilmek için müzisyenlerin bir notanın ne kadar ince olduğu konusunda anlaşması gerekir. Bugün dünyanın büyük bölümü orta Do'nun üstündeki A'yı 440 Hz'e akort eder. Her zaman böyle değildi: yüzyıllar boyunca ses perdesi yerden yere değişti ve çoğu zaman yerel orgu izledi. 1859'da Fransa, A'yı 435 Hz'e sabitleyen bir yasa çıkardı.
1939'da Londra'daki uluslararası bir konferans 440 Hz'i önerdi. Uluslararası Standardizasyon Örgütü (ISO) bunu 1955'te bir standart olarak kabul etti ve 1975'te ISO 16 olarak doğruladı. Yine de herkes tam 440 kullanmaz: pek çok orkestra biraz daha yukarı, yaklaşık 440 ile 444 Hz arasında bir yere akort eder.
- Bugünün A'sı, sonra 1859'un Fransız A'sı, sonra ikisi birlikte.
Üst sesler: piyano ile gitar neden farklı duyulur
Gerçek bir çalgı tek bir hızda titreşmez. Bir tel hem bütün olarak hem de aynı anda yarılar, üçte birler, dörtte birler ve böyle devam eden parçalar halinde titreşir. Bu yüzden 110 Hz'lik bir notanın içinde 220, 330, 440, 550 Hz ve daha yukarısında daha hafif sesler de vardır: en alttakinin tam sayı katları. Bu aileye doğuşkan dizisi (harmonik dizi) denir; üstteki üyeler üst seslerdir. En alttakini, yani temel sesi, notanın perdesi olarak duyarız.
Her çalgının güçlü ve hafif üst seslerden oluşan kendine özgü bir karışımı, başlayış ve sönüşünün de kendine özgü bir biçimi vardır. Bu karışım onun ses rengi, yani tınısıdır. Aynı A'yı aynı gürlükte çalan bir piyano ile bir gitarın yine de farklı duyulmasının nedeni budur. Sinüs dalgasının hiç üst sesi yoktur; bu yüzden o kadar sade ve pürüzsüz duyulur.
Aşağıdaki üst ses merdiveni, 110 Hz'in doğuşkan dizisinin ilk sekiz üyesini çalar. Bunlardan birkaçı piyano tuşlarını biraz ıskalar: 7. üye, klavyedeki G'den yaklaşık üçte bir yarım ses daha pestir.
- 110 Hz'in ilk sekiz doğuşkanı, tek tek.
- 220 Hz ile başlayın, sonra 440, 660 ve 880 Hz ekleyin: ses dolgunlaşıyor.
- Üst sesi olmayan saf bir sinüs dalgası olarak A4.
- Aynı A4 piyanoda.
Eşit tamperaman: on iki eşit adım
Her aralığı en basit oranlara göre akort ederseniz bazı tonlar çok güzel, bazıları ise epey akortsuz duyulur. Bugünkü olağan çözüm on iki sesli eşit tamperamandır: oktav tam olarak eşit on iki yarım sese bölünür. Bir yarım ses yukarı çıkmak frekansı 2'nin on ikinci kökü, yani yaklaşık 1,0595 ile çarpar. Bunu on iki kez yaparsanız tam iki katına varırsınız: oktava.
Kazancı, her tonun eşit derecede iyi çalışmasıdır; böylece müzik herhangi bir tona geçebilir. Bedeli ise çoğu aralığın basit oranlardan çok az uzaklaşmasıdır. Müzisyenler bu küçük farkları sent ile ölçer: bir yarım ses 100 senttir. Eşit tamperamanlı bir beşli, saf 3:2 beşliden yalnızca yaklaşık 2 sent dardır; ama eşit tamperamanlı bir büyük üçlü, saf 5:4 üçlüden yaklaşık 14 sent geniştir. Her notayı ayarlayabilen şarkıcılar ve yaylı çalgı çalanlar çoğu zaman saf olanlara yaklaşır. Farkı ne kadar net duyduğunuz kişiden kişiye değişir.
Eşit tamperaman 20. yüzyıldan beri Batı müziğinin ana akort sistemidir. Daha önce başka akort sistemleri de kullanılıyordu ve klavyeli çalgı çalanlar eşit tamperamana ancak yavaş yavaş geçti.
- Modern bir piyanodaki gibi C ve E: hafif bir titreşime kulak verin.
- Aynı üçlü, E 14 sent alçaltılmış: daha pürüzsüz ve sakin.
Vurular: akordun “vav-vav”ı
İki nota birbirine çok yakın ama aynı değilse dalgaları bir uyumlu bir uyumsuz kayar. Çakıştıklarında ses güçlenir, birbirini söndürdüklerinde hafifler; böylece düzenli bir “vav-vav-vav” duyarsınız. Bu atışlara vuru denir ve saniyedeki vuru sayısı iki frekans arasındaki farka eşittir: 440 Hz ile 442 Hz saniyede 2 vuru verir.
Vurular akort yapanın en iyi dostudur. Bir teli doğru notaya yaklaştırdıkça vurular yavaşlar; kaybolduklarında iki nota akortludur. Piyano akortçuları aralıkları ayarlamak için vuruları sayar bile. Notalar birbirinden çok uzaklaşırsa vurular sayılamayacak kadar hızlanır ve pürüzlü, vızıltılı bir sese dönüşür.
- Her saniyede iki vuru.
- Her saniyede beş vuru: daha hızlı bir vav-vav.
- İkinci nota, vurular durana kadar 440 Hz'e yaklaşıyor.
Deneyin: aynı notayı iki çalgıda çalın ya da uzun tutulan bir notayla birlikte söyleyin ve vuruları dinleyin. Vurular yavaşlayıp kaybolana kadar yavaşça ayarlayın.
Piyano sesi: Salamander Grand Piano, Alexander Holm (CC BY 3.0).